Física IEfeito estroboscópico Tópico resolvido

Mecânica: Estática e Dinâmica

Moderador: [ Moderadores TTB ]

Avatar do usuário
Autor do Tópico
Mars3M4
Avançado
Mensagens: 149
Registrado em: Dom 16 Jun, 2019 13:37
Última visita: 26-09-20
Fev 2020 11 17:09

Efeito estroboscópico

Mensagem não lida por Mars3M4 »

Sob iluminação de uma lâmpada estroboscópica, uma marca P feita numa das pás da hélice de um helicóptero parece estar parada. Sabe-se que a frequência de rotação das pás é f= 8Hz

a) Quais são os valores possíveis para a frequência da lâmpada?

b)Se não houvesse a marca P em uma das pás, estas seriam idêntica. Assim, quais as frequências da lâmpada que nos dariam a sensação de que as pás estão paradas?

Resposta

gab: A) f= 8/k Hz, k=(1,2,3,...) B) f= 24/k Hz, k=(1,2,3,...)

Última edição: Mars3M4 (Ter 11 Fev, 2020 17:12). Total de 2 vezes.



Avatar do usuário
Planck
5 - Mestre
Mensagens: 2863
Registrado em: Sex 15 Fev, 2019 21:59
Última visita: 28-11-21
Fev 2020 26 12:30

Re: Efeito estroboscópico

Mensagem não lida por Planck »

Olá Mars3M4,

Acredito ser a mesma lógica por trás desse vídeo:


O segredo é ajustar o obturador da câmera para que ele capture imagens na mesma frequência que as hélices estão girando. Assim, a cada foto tirada, as hélices já completaram a rotação. Desse modo, podemos inferir que, se a frequência de rotação das hélices é de [tex3]60 \text { Hz}[/tex3] , a câmera pode capturar imagens na frequência de [tex3]60, 30, 20, 15, 12, 10...[/tex3] Pois, vamos supor que a frequência escolhida para o obturador foi de [tex3]15 \text{ Hz}[/tex3] . A cada foto tirada, as hélices já passaram por um mesmo ponto [tex3]\text{A}[/tex3] [tex3]4[/tex3] vezes e o obturador irá capturar a imagem das hélices na mesma posição sempre.
Mars3M4 escreveu:
Ter 11 Fev, 2020 17:09
a) Quais são os valores possíveis para a frequência da lâmpada?
Os possíveis valores serão dados por divisores da frequência das pás, ou seja:

[tex3]f = \frac{8}{k}, \, \, \, k \in \mathbb{N}^*[/tex3]
Mars3M4 escreveu:
Ter 11 Fev, 2020 17:09
b)Se não houvesse a marca P em uma das pás, estas seriam idêntica. Assim, quais as frequências da lâmpada que nos dariam a sensação de que as pás estão paradas?

Esse é o mesmo caso do helicóptero do vídeo. Vamos supor que há 4 pás, para ter a sensação de que o helicóptero está parado, basta capturar a imagem de cada pá no mesmo local. Ou seja, o período de rotação das pás dividido pelo número de pás:

[tex3]\text{T} = \frac{\frac{1}{f}}{n} \, \, \iff \, \, \text{T} = \frac{1}{f \cdot n} [/tex3]

A frequência da lâmpada pode ser qualquer múltiplo da frequência das pás:

[tex3]f_\text{lâmpada} ={f \cdot n} \cdot k \, \, \implies \, \, f_\text{lâmpada} = 8 \cdot n \cdot k, \, \, n \in \mathbb{N}^*:n \geq 2, \, \, k \in \mathbb{N}^*[/tex3]

O valor de [tex3]n[/tex3] precisa ser maior ou igual a [tex3]2[/tex3] , pois, nunca vi helicóptero com uma hélice.

Última edição: Planck (Qua 26 Fev, 2020 12:36). Total de 1 vez.



Avatar do usuário
Autor do Tópico
Mars3M4
Avançado
Mensagens: 149
Registrado em: Dom 16 Jun, 2019 13:37
Última visita: 26-09-20
Mar 2020 01 23:41

Re: Efeito estroboscópico

Mensagem não lida por Mars3M4 »

Planck escreveu:
Qua 26 Fev, 2020 12:30
Olá Mars3M4,

Acredito ser a mesma lógica por trás desse vídeo:


O segredo é ajustar o obturador da câmera para que ele capture imagens na mesma frequência que as hélices estão girando. Assim, a cada foto tirada, as hélices já completaram a rotação. Desse modo, podemos inferir que, se a frequência de rotação das hélices é de [tex3]60 \text { Hz}[/tex3] , a câmera pode capturar imagens na frequência de [tex3]60, 30, 20, 15, 12, 10...[/tex3] Pois, vamos supor que a frequência escolhida para o obturador foi de [tex3]15 \text{ Hz}[/tex3] . A cada foto tirada, as hélices já passaram por um mesmo ponto [tex3]\text{A}[/tex3] [tex3]4[/tex3] vezes e o obturador irá capturar a imagem das hélices na mesma posição sempre.
Mars3M4 escreveu:
Ter 11 Fev, 2020 17:09
a) Quais são os valores possíveis para a frequência da lâmpada?
Os possíveis valores serão dados por divisores da frequência das pás, ou seja:

[tex3]f = \frac{8}{k}, \, \, \, k \in \mathbb{N}^*[/tex3]
Mars3M4 escreveu:
Ter 11 Fev, 2020 17:09
b)Se não houvesse a marca P em uma das pás, estas seriam idêntica. Assim, quais as frequências da lâmpada que nos dariam a sensação de que as pás estão paradas?

Esse é o mesmo caso do helicóptero do vídeo. Vamos supor que há 4 pás, para ter a sensação de que o helicóptero está parado, basta capturar a imagem de cada pá no mesmo local. Ou seja, o período de rotação das pás dividido pelo número de pás:

[tex3]\text{T} = \frac{\frac{1}{f}}{n} \, \, \iff \, \, \text{T} = \frac{1}{f \cdot n} [/tex3]

A frequência da lâmpada pode ser qualquer múltiplo da frequência das pás:

[tex3]f_\text{lâmpada} ={f \cdot n} \cdot k \, \, \implies \, \, f_\text{lâmpada} = 8 \cdot n \cdot k, \, \, n \in \mathbb{N}^*:n \geq 2, \, \, k \in \mathbb{N}^*[/tex3]

O valor de [tex3]n[/tex3] precisa ser maior ou igual a [tex3]2[/tex3] , pois, nunca vi helicóptero com uma hélice.
Muito obrigado, Planck! :lol::lol::lol::lol:




Responder
  • Tópicos Semelhantes
    Respostas
    Exibições
    Última msg

Voltar para “Física I”